考虑阻尼衰减的点位操作时间最优运动规划

摘要：

阻尼在机械系统中普遍存在,然而现有运动规划方法普遍不考虑阻尼衰减影响,不能体现运动过程的振动衰减效应.提出一种考虑阻尼衰减的时间最优运动规划模型.在优化模型中的定位误差约束条件基于采用Laplace方法获取的阻尼柔性运动系统的残余振动响应进行定义.同时,定义了一种包含7个独立设计变量的三阶非对称S曲线运动规划模型以便于在运动规划中充分考虑阻尼的影响.数值试验表明阻尼衰减效应对小阻尼运动系统的残余振动响应也有可能产生较大的影响.数值试验与实际运动平台测试结果均表明:优化后的运动规划中加速阶段的急动度要大于减速阶段,以便充分利用阻尼衰减效应来抑制残余振动,从而导致所得时间最优运动规划曲线为一种高加速低减速的非对称运动规划曲线.试验测试结果表明基于所述时间最优运动规划模型得到的最优运动规划较之传统的对称S曲线运动规划方法,可以显著地缩短满足定位精度要求所需的时间.

关键词：非对称S曲线、运动规划、残余振动、时间最优、阻尼衰减

所属期刊栏目：55

分类号：TG156(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金91648108,U1601202,51675106;广东省自然科学基金2015A030312008,2015A030308004,2016A030308016;广东科技计划2015B010104006,2015B010104008,2015B010133005;国家重点研发计划2017YFF0105902;广州科技规划201510010281

在线出版日期：2019-05-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：104-112